JPH09246258A - 成膜装置 - Google Patents
成膜装置Info
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- JPH09246258A JPH09246258A JP7947096A JP7947096A JPH09246258A JP H09246258 A JPH09246258 A JP H09246258A JP 7947096 A JP7947096 A JP 7947096A JP 7947096 A JP7947096 A JP 7947096A JP H09246258 A JPH09246258 A JP H09246258A
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- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 30
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 6
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- 239000007789 gas Substances 0.000 description 56
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- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
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- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウェハの下地状態の影響を受けることなく成
膜均一性を確保できる成膜装置を提供する。 【解決手段】 縦形炉１０の反応室１１下部に上流端に
Ｎ2供給支管２１とＮＨ3供給支管２２が合流接続したガ
ス供給配管２０を接続するとともに、このガス供給配管
２０に光によりＮＨ3ガスをＮ2ガス等に分解する分解ユ
ニット４０を介設し、反応室１１に流入する前にＮＨ3
ガスを分解してＮ2ガス等の混合ガスとして反応室１１
に導入するように構成した。
膜均一性を確保できる成膜装置を提供する。 【解決手段】 縦形炉１０の反応室１１下部に上流端に
Ｎ2供給支管２１とＮＨ3供給支管２２が合流接続したガ
ス供給配管２０を接続するとともに、このガス供給配管
２０に光によりＮＨ3ガスをＮ2ガス等に分解する分解ユ
ニット４０を介設し、反応室１１に流入する前にＮＨ3
ガスを分解してＮ2ガス等の混合ガスとして反応室１１
に導入するように構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体製造に用
いられるＣＶＤ装置等の成膜装置、詳しくは、成膜均一
性を企図した成膜装置に関する。
いられるＣＶＤ装置等の成膜装置、詳しくは、成膜均一
性を企図した成膜装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】成膜装置の一例としてのＣＶＤ装置にあ
っては、反応室内において例えばＳｉＨ2Ｃｌ2あるいは
ＳｉＨ4とＮＨ3とを反応させてウェハ上にＳｉ3Ｎ4の薄
膜を形成する。このようなＣＶＤ装置にあっては、一般
に、マスフローメータ（ＭＦＣ）等が介設された配管を
反応室に接続し、この配管によりＮ2やＮＨ3等のガスを
反応室に導入し、また同様に、ＮＨ3等の反応ガスを反
応室に導入している。
っては、反応室内において例えばＳｉＨ2Ｃｌ2あるいは
ＳｉＨ4とＮＨ3とを反応させてウェハ上にＳｉ3Ｎ4の薄
膜を形成する。このようなＣＶＤ装置にあっては、一般
に、マスフローメータ（ＭＦＣ）等が介設された配管を
反応室に接続し、この配管によりＮ2やＮＨ3等のガスを
反応室に導入し、また同様に、ＮＨ3等の反応ガスを反
応室に導入している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たＣＶＤ装置にあっては、ウェハの下地状態、例えば、
ＳｉＯ２やポリシリコン膜の偏在等でＮＨ3の分解速度
が影響を受け、ウェハ上の成膜速度がウェハ平面方向に
ばらつきを生じ、成膜均一性を確保することが困難であ
るという問題があった。この発明は、上記問題に鑑みて
なされたもので、ウェハの下地状態の影響を受けること
なく成膜均一性を確保できる成膜装置を提供することを
目的とする。
たＣＶＤ装置にあっては、ウェハの下地状態、例えば、
ＳｉＯ２やポリシリコン膜の偏在等でＮＨ3の分解速度
が影響を受け、ウェハ上の成膜速度がウェハ平面方向に
ばらつきを生じ、成膜均一性を確保することが困難であ
るという問題があった。この発明は、上記問題に鑑みて
なされたもので、ウェハの下地状態の影響を受けること
なく成膜均一性を確保できる成膜装置を提供することを
目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、反応室内にＮＨ3ガスを含むガスを導
入してウェハに薄膜を形成する成膜装置において、前記
ＮＨ3ガスの供給経路に該ＮＨ3ガスを分解するガス分解
ユニットを介設した。
め、この発明は、反応室内にＮＨ3ガスを含むガスを導
入してウェハに薄膜を形成する成膜装置において、前記
ＮＨ3ガスの供給経路に該ＮＨ3ガスを分解するガス分解
ユニットを介設した。
【０００５】この発明はＮＨ3ガスを使用する常圧、減
圧およびプラズマＣＶＤ装置等に適用され、反応室はリ
アクタ構造やマルチチャンバ構造等の種々の構造を採用
することができる。また、ガス分解ユニットは光やプラ
ズマ等によりＮＨ3ガスを分解するものが用いられ、光
による場合は波長が１８５０オングストローム程度の光
を用いる。そして、このガス分解ユニットはＮＨ3ガス
の配管、また、他のガス、例えば、Ｎ2等と混合された
混合ガスの配管に設けられるが、望ましくは、反応室に
近接した位置に設ける。
圧およびプラズマＣＶＤ装置等に適用され、反応室はリ
アクタ構造やマルチチャンバ構造等の種々の構造を採用
することができる。また、ガス分解ユニットは光やプラ
ズマ等によりＮＨ3ガスを分解するものが用いられ、光
による場合は波長が１８５０オングストローム程度の光
を用いる。そして、このガス分解ユニットはＮＨ3ガス
の配管、また、他のガス、例えば、Ｎ2等と混合された
混合ガスの配管に設けられるが、望ましくは、反応室に
近接した位置に設ける。
【０００６】この発明は、ガス分解ユニットによりＮＨ
3ガスがＮ2，Ｈ2，ＮＨ2等のガスに分解されて反応室に
導入されるため、成膜速度がウェハの下地状態の影響を
受けることがなくウェハ上の成膜速度がほぼ一定とな
り、優れた成膜均一性が達成される。
3ガスがＮ2，Ｈ2，ＮＨ2等のガスに分解されて反応室に
導入されるため、成膜速度がウェハの下地状態の影響を
受けることがなくウェハ上の成膜速度がほぼ一定とな
り、優れた成膜均一性が達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。図１および図２はこの発明の一
の実施の形態にかかる成膜装置を示し、図１が成膜装置
の模式構成図、図２がガス分解ユニットの模式断面図で
ある。
面を参照して説明する。図１および図２はこの発明の一
の実施の形態にかかる成膜装置を示し、図１が成膜装置
の模式構成図、図２がガス分解ユニットの模式断面図で
ある。
【０００８】図１中、１０は反応室１１を画成するＣＶ
Ｄ装置の縦形炉であり、縦形炉１０内にはウェハＷを収
容する反応室１１が画成され、その下部のガスインレッ
トポートにガス供給配管２０が、ガスアウトレットポー
トに排気配管３０が接続されている。ガス供給配管２０
は、上流端にＮ2供給支管２１とＮＨ3供給支管２２が合
流接続し、縦形炉１０に近接した位置にガス分解ユニッ
ト４０が介設されている。周知のように、排気配管３０
は真空ポンプ等を備えた負圧源と接続される。
Ｄ装置の縦形炉であり、縦形炉１０内にはウェハＷを収
容する反応室１１が画成され、その下部のガスインレッ
トポートにガス供給配管２０が、ガスアウトレットポー
トに排気配管３０が接続されている。ガス供給配管２０
は、上流端にＮ2供給支管２１とＮＨ3供給支管２２が合
流接続し、縦形炉１０に近接した位置にガス分解ユニッ
ト４０が介設されている。周知のように、排気配管３０
は真空ポンプ等を備えた負圧源と接続される。
【０００９】なお、ＣＶＤ装置の縦形炉１０にはＳｉＨ
2Ｃｌ2あるいはＳｉＨ4等の反応ガスが反応室１１内に
導入されるが、ＣＶＤ装置の構成は周知であり、その図
示と説明は割愛する。
2Ｃｌ2あるいはＳｉＨ4等の反応ガスが反応室１１内に
導入されるが、ＣＶＤ装置の構成は周知であり、その図
示と説明は割愛する。
【００１０】Ｎ2供給支管２１とＮＨ3供給支管２２には
それぞれＭＦＣ２３とバルブ２４が設けられ、Ｎ2供給
支管２１は図外のＮ2供給源と、ＮＨ3供給支管２２は図
外のＮＨ3供給源と接続される。なお、２５，２６はＮ
Ｈ3供給支管２２から分岐した分岐管であり、これら分
岐管２５，２６にもそれぞれＭＦＣ２３とバルブ２４が
設けられ、分岐管２５は大気に開放され（ＶＥＮＴ）、
分岐管２６はＢＧと接続される。
それぞれＭＦＣ２３とバルブ２４が設けられ、Ｎ2供給
支管２１は図外のＮ2供給源と、ＮＨ3供給支管２２は図
外のＮＨ3供給源と接続される。なお、２５，２６はＮ
Ｈ3供給支管２２から分岐した分岐管であり、これら分
岐管２５，２６にもそれぞれＭＦＣ２３とバルブ２４が
設けられ、分岐管２５は大気に開放され（ＶＥＮＴ）、
分岐管２６はＢＧと接続される。
【００１１】ガス分解ユニット４０は、図２に示すよう
に、ケース４１内の下部に通路４５が画成され、また、
ケース４１内の上部に石英ガラス等の誘電体からなる筒
状部材４２が収容される。ケース４１の下部の両側には
それぞれインレットポートとアウトレットポートが開口
し、インレットポートにガス供給配管２０の上流側部分
が、アウトレットポートにガス供給配管２０の下流側部
分が接続し、これらガス供給配管２０の両部分が通路４
５により連通する。筒状部材４２は、内面に金属薄膜電
極４３が積層され、また、筒状部材４２の外面に金属網
電極４４が設けられ、これら電極４３，４４が高周波電
源４９と接続される。このガス分解ユニット４０は、電
極４３，４４に高周波電流を通電されて電極４３，４４
間にプラズマを発生し、このプラズマによる光が通路４
５内を流れるＮＨ3ガスを照射してＮ2ガス等に分解す
る。なお、このガス分解ユニット４０が発光する光の波
長は種々選択できるが、１８５０オングストローム程度
が望ましい。
に、ケース４１内の下部に通路４５が画成され、また、
ケース４１内の上部に石英ガラス等の誘電体からなる筒
状部材４２が収容される。ケース４１の下部の両側には
それぞれインレットポートとアウトレットポートが開口
し、インレットポートにガス供給配管２０の上流側部分
が、アウトレットポートにガス供給配管２０の下流側部
分が接続し、これらガス供給配管２０の両部分が通路４
５により連通する。筒状部材４２は、内面に金属薄膜電
極４３が積層され、また、筒状部材４２の外面に金属網
電極４４が設けられ、これら電極４３，４４が高周波電
源４９と接続される。このガス分解ユニット４０は、電
極４３，４４に高周波電流を通電されて電極４３，４４
間にプラズマを発生し、このプラズマによる光が通路４
５内を流れるＮＨ3ガスを照射してＮ2ガス等に分解す
る。なお、このガス分解ユニット４０が発光する光の波
長は種々選択できるが、１８５０オングストローム程度
が望ましい。
【００１２】この実施の形態にあっては、Ｎ2供給支管
２１から供給されるＮ2ガスとＮＨ3供給支管２２から供
給されるＮＨ3ガスがガス供給配管２０で混合して反応
室１１に導入し、また、ＳｉＨ4等の反応ガスを反応室
１１に導入し、反応室１１内のウェハＷにＳｉ3Ｎ4等の
膜を成膜する。
２１から供給されるＮ2ガスとＮＨ3供給支管２２から供
給されるＮＨ3ガスがガス供給配管２０で混合して反応
室１１に導入し、また、ＳｉＨ4等の反応ガスを反応室
１１に導入し、反応室１１内のウェハＷにＳｉ3Ｎ4等の
膜を成膜する。
【００１３】ここで、ＮＨ3ガスはガス供給配管２０に
設けられたガス分解ユニット４０により反応室１１に導
入される前にＮ2，Ｈ2，ＮＨ2等に分解され、これら分
解されたＮ2等のガスがＮＨ3に代えて反応室１１に導入
される。このため、ウェハＷの下地状態が一定でない場
合でも、ウェハＷの各部の成膜速度を一定にできる。す
なわち、反応室１１内でＮＨ3ガスを分解することがな
いため、このＮＨ3ガスの分解速度のばらつきに起因し
た成膜速度のばらつきが無く、優れた成膜均一性が得ら
れる。
設けられたガス分解ユニット４０により反応室１１に導
入される前にＮ2，Ｈ2，ＮＨ2等に分解され、これら分
解されたＮ2等のガスがＮＨ3に代えて反応室１１に導入
される。このため、ウェハＷの下地状態が一定でない場
合でも、ウェハＷの各部の成膜速度を一定にできる。す
なわち、反応室１１内でＮＨ3ガスを分解することがな
いため、このＮＨ3ガスの分解速度のばらつきに起因し
た成膜速度のばらつきが無く、優れた成膜均一性が得ら
れる。
【００１４】本発明者の実験によれば、従来では成膜し
た膜に３％を超える厚みのばらつきが生じていたが、本
発明では成膜速度も２０オングストロームでほぼ一定で
あり、また、膜の厚みのばらつきも３％以下とできるこ
とが実証された。
た膜に３％を超える厚みのばらつきが生じていたが、本
発明では成膜速度も２０オングストロームでほぼ一定で
あり、また、膜の厚みのばらつきも３％以下とできるこ
とが実証された。
【００１５】図３はこの発明の他の実施の形態を示し、
ガス分解ユニットの模式断面図である。なお、上述した
実施の形態と同一の部分には同一の番号を付して、その
説明と図示は省略する。この実施の形態にあっては、ガ
ス分解ユニット４０’の筒状部材４２内にパイプ５１を
挿通し、このパイプ５１を上述した実施の形態における
通路４５に代えて構成される。上述した実施の形態と逆
に、筒状部材４２は、外面に金属薄膜電極４３が、内面
に金属網電極４４が形成される。
ガス分解ユニットの模式断面図である。なお、上述した
実施の形態と同一の部分には同一の番号を付して、その
説明と図示は省略する。この実施の形態にあっては、ガ
ス分解ユニット４０’の筒状部材４２内にパイプ５１を
挿通し、このパイプ５１を上述した実施の形態における
通路４５に代えて構成される。上述した実施の形態と逆
に、筒状部材４２は、外面に金属薄膜電極４３が、内面
に金属網電極４４が形成される。
【００１６】この実施の形態にあっても、ＮＨ3ガスを
含むガスが分解ユニット４０’のパイプ５１内を流れる
際に、すなわち、反応室１１に導入される前にＮ2，
Ｈ2，ＮＨ2等に分解され、これら分解されたＮ2等のガ
スがＮＨ3に代えて反応室１１に導入されるため、成膜
均一性が向上する。特に、この実施の形態は、ガス分解
ユニット４０’が筒状部材４２内部に設けたパイプ５１
をＮＨ3ガスの通路４５とするため、その小型化が図れ
る。
含むガスが分解ユニット４０’のパイプ５１内を流れる
際に、すなわち、反応室１１に導入される前にＮ2，
Ｈ2，ＮＨ2等に分解され、これら分解されたＮ2等のガ
スがＮＨ3に代えて反応室１１に導入されるため、成膜
均一性が向上する。特に、この実施の形態は、ガス分解
ユニット４０’が筒状部材４２内部に設けたパイプ５１
をＮＨ3ガスの通路４５とするため、その小型化が図れ
る。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明にかかる
成膜装置によれば、ＮＨ3ガスを反応室に供給する供給
管路にガス分解ユニットを設け、反応室に導入する前に
ＮＨ3ガスをＮ2，Ｈ2，ＮＨ2等のガスに分解し、この分
解されたＮ2等のガスを反応室に導入するため、成膜速
度がウェハの下地状態の影響を受けることがなくウェハ
上の成膜速度がほぼ一定となり、成膜均一性を向上でき
るという効果が得られる。
成膜装置によれば、ＮＨ3ガスを反応室に供給する供給
管路にガス分解ユニットを設け、反応室に導入する前に
ＮＨ3ガスをＮ2，Ｈ2，ＮＨ2等のガスに分解し、この分
解されたＮ2等のガスを反応室に導入するため、成膜速
度がウェハの下地状態の影響を受けることがなくウェハ
上の成膜速度がほぼ一定となり、成膜均一性を向上でき
るという効果が得られる。
【図１】この発明の一の実施の形態にかかる成膜装置の
模式構成図である。
模式構成図である。
【図２】同成膜装置の主要部品であるガス分解ユニット
の模式断面図である。
の模式断面図である。
【図３】この発明の他の実施の形態にかかる成膜装置の
ガス分解ユニットの模式断面図である。
ガス分解ユニットの模式断面図である。
１０ 縦形炉 １１ 反応室 ２０ ガス供給配管 ２１ Ｎ2供給支管 ２２ ＮＨ3供給支管 ４０ ガス分解ユニット ４０’ ガス分解ユニット ４１ ケース ４２ 筒状部材 ４３ 金属薄膜電極 ４４ 金属網電極 ４５ 通路 Ｗ ウェハ
Claims (1)
- 【請求項１】 反応室内にＮＨ3ガスを含むガスを導入
してウェハに薄膜を形成する成膜装置において、前記Ｎ
Ｈ3ガスの供給経路に該ＮＨ3ガスを分解するガス分解ユ
ニットを介設したことを特徴とする成膜装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7947096A JPH09246258A (ja) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | 成膜装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7947096A JPH09246258A (ja) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | 成膜装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09246258A true JPH09246258A (ja) | 1997-09-19 |
Family
ID=13690783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7947096A Pending JPH09246258A (ja) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | 成膜装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09246258A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016072410A1 (ja) * | 2014-11-07 | 2016-05-12 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 気相成長装置および気相成長方法 |
| CN110931386A (zh) * | 2018-09-20 | 2020-03-27 | 株式会社国际电气 | 半导体装置的制造方法、基板处理装置以及存储介质 |
-
1996
- 1996-03-07 JP JP7947096A patent/JPH09246258A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016072410A1 (ja) * | 2014-11-07 | 2016-05-12 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 気相成長装置および気相成長方法 |
| JP2016092311A (ja) * | 2014-11-07 | 2016-05-23 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 気相成長装置および気相成長方法 |
| CN106796869A (zh) * | 2014-11-07 | 2017-05-31 | 纽富来科技股份有限公司 | 气相生长装置及气相生长方法 |
| CN110931386A (zh) * | 2018-09-20 | 2020-03-27 | 株式会社国际电气 | 半导体装置的制造方法、基板处理装置以及存储介质 |
| CN110931386B (zh) * | 2018-09-20 | 2023-09-22 | 株式会社国际电气 | 半导体装置的制造方法、基板处理装置以及存储介质 |
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